sewing-table.scad.m4

   1 // -*- C -*-
   2
   3 include <funcs.scad>
   4 include <commitid.scad>
   5
   6 ply_th = 18;
   7 ply_hole_dia = 15;
   8 ply_edge_min = 10;
   9
  10 tile_th = 3;
  11 post_dia = 8;
  12
  13 post_shorter = 1;
  14
  15 screw_dia = 2.2;
  16 screw_big_dia = 3.6;
  17 screw_big_len = 4.0;
  18
  19 round_edge_rad = 2.0;
  20
  21 round_cnr_rad = 10;
  22
  23 interlock_dia = 10;
  24 interlock_fine = 0.66;
  25
  26 interlock_fine_slope = 1.0;
  27 interlock_fine_lenslop = 1.0;
  28
  29 demo_slop = 0.1;
  30
  31 // cutout
  32
  33 cutout_l_end_y_front_slop = 0.5;
  34 cutout_l_end_y_rear_slop = 0.5;
  35 cutout_l_end_x_slop = 0.25;
  36
  37 cutout_l_end_y = 85;
  38 cutout_l_end_curve = 1;
  39 cutout_l_end_y_total = cutout_l_end_y
  40   + cutout_l_end_y_front_slop + cutout_l_end_y_rear_slop;
  41
  42 tile01_tr = [250, 0];
  43
  44 cutout_tile01_y = 170 - 147 + cutout_l_end_y_front_slop;
  45 cutout_tile11_x = 22 + cutout_l_end_curve;
  46 cutout_tile11_y = cutout_l_end_y_total - cutout_tile01_y;
  47
  48 // calculated
  49
  50 TEST = false;
  51
  52 ply_edge_hole_dist = ply_edge_min + ply_hole_dia/2;
  53
  54 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from PLY edge = ", ply_edge_hole_dist));
  55
  56 hole_slop = (ply_hole_dia - post_dia)/2;
  57 tile_hard_edge_hole_dist = ply_edge_hole_dist + hole_slop;
  58
  59 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from TILE HARD edge = ",
  60          tile_hard_edge_hole_dist));
  61
  62 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from TILE ROUND edge = ",
  63          tile_hard_edge_hole_dist + round_edge_rad));
  64
  65 thehd = [ tile_hard_edge_hole_dist, tile_hard_edge_hole_dist ];
  66 thehd_tr = thehd;
  67 thehd_tl = [ -thehd_tr[0], thehd_tr[1] ];
  68 thehd_bl = -thehd_tr;
  69 thehd_br = -thehd_tl;
  70
  71 interlock_rad = interlock_dia/2;
  72 interlock_negative_rad = interlock_rad + 0.125;
  73
  74 interlock_sq_adj = 0.2; // arbitrary
  75
  76 module Post(){
  77   mirror([0,0,1]) {
  78     difference(){
  79       cylinder(r= post_dia/2, h= tile_th + ply_th - post_shorter);
  80       translate([0,0, tile_th]) {
  81         cylinder(r= screw_big_dia/2, h= screw_big_len);
  82         cylinder(r= screw_dia/2, h= ply_th, $fn=20);
  83       }
  84     }
  85     if (TEST) {
  86       tsz = tile_hard_edge_hole_dist - test_edge + 1;
  87       translate([0,0, tile_th/2]) {
  88         cube([post_dia, tsz*2, tile_th], center=true);
  89         cube([tsz*2, post_dia, tile_th], center=true);
  90       }
  91     }
  92   }
  93 }
  94
  95 module Posts(posts) {
  96   for (p= posts) {
  97     translate(concat(p, [0]))
  98       Post();
  99   }
 100 }
 101
 102 module TileBase(botleft, topright){
 103   size = topright - botleft;
 104   botleft_post = botleft + thehd_tr;
 105   topright_post = topright + thehd_bl;
 106   difference(){
 107     mirror([0,0,1])
 108       translate(concat(botleft, [0]))
 109       cube(concat(size, [tile_th]));
 110     if (!TEST) {
 111       translate( concat(botleft_post, [ -tile_th ])
 112                  + 0.5 * [ post_dia, post_dia, 0 ] )
 113         Commitid_BestCount_M( topright_post-botleft_post
 114                               + [-post_dia,-post_dia]
 115                               + [0, thehd[1]]);
 116     }
 117     if (TEST) {
 118       translate( concat(botleft + [thehd[0], 0], [0]) )
 119         Commitid_BestCount([ size[0] - thehd[0]*2, thehd[1] ]);
 120       difference(){
 121         mirror([0,0,1]) {
 122           translate(concat(botleft + [test_edge,test_edge], [test_tile_th]))
 123             cube(concat(size - [test_edge,test_edge]*2, [tile_th]));
 124           translate(concat(botleft_post, [-1]))
 125             cube(concat(topright_post-botleft_post, [tile_th+2]));
 126         }
 127         minkowski(){
 128           Machine();
 129           cube(max(test_edge, tile_hard_edge_hole_dist)*2, center=true);
 130         }
 131       }
 132     }
 133   }
 134 }
 135
 136 m4_dnl  INREFFRAME(left_cnr, right_cnr, morevars) { body; }
 137 m4_define(`INREFFRAME',`
 138   length_vec = ($2) - ($1);
 139   length = dist2d([0,0], length_vec);
 140   length_uvec = length_vec / length;
 141   ortho_uvec = [ -length_uvec[1], length_uvec[0] ];
 142   m = [ [ length_uvec[0],  ortho_uvec[0], 0, ($1)[0], ],
 143         [ length_uvec[1],  ortho_uvec[1], 0, ($1)[1], ],
 144         [ 0,              0,              1,            0, ],
 145         [ 0,              0,              0,            1, ] ];
 146   $3
 147   multmatrix(m)
 148 ')
 149
 150 m4_dnl  INREFFRAME(left_cnr, right_cnr, morevars)
 151 m4_dnl    INREFFRAME_EDGE { body; }
 152 m4_define(`INREFFRAME_EDGE',`
 153   translate([0,0, -round_edge_rad])
 154 ')
 155
 156 module RoundEdge(left_cnr, right_cnr) {
 157   INREFFRAME(left_cnr, right_cnr)
 158     INREFFRAME_EDGE {
 159     difference(){
 160       rotate([0,90,0])
 161         cylinder(r= round_edge_rad, h= length, $fn=50);
 162       translate([-1, 0, -20])
 163         cube([length+2, 20, 20]);
 164     }
 165   }
 166 }
 167
 168 module RoundCornerCut(ci) {
 169   // ci should be [this_cnr, right_cnr]
 170   // where right_cnr is to the right (ie, anticlockwise)
 171   this_cnr = ci[0];
 172   right_cnr = ci[1];
 173   offr= round_cnr_rad - round_edge_rad;
 174   INREFFRAME(this_cnr, right_cnr) INREFFRAME_EDGE {
 175     difference(){
 176       cube(offr*2 - 0.1, center=true);
 177       translate([offr, offr, 0])
 178         cylinder(center=true, h=20, r= offr);
 179     }
 180   }
 181 }
 182
 183 module RoundCornerAdd(ci) {
 184   this_cnr = ci[0];
 185   right_cnr = ci[1];
 186   bigr = round_cnr_rad - round_edge_rad;
 187   INREFFRAME(this_cnr, right_cnr) INREFFRAME_EDGE {
 188     intersection(){
 189       cube(bigr*2 + 0.1, center=true);
 190       translate([bigr, bigr, 0])
 191         rotate_extrude(convexity=10, $fn=50)
 192         translate([bigr, 0])
 193         difference(){
 194           circle(r= round_edge_rad, $fn=50);
 195           mirror([1,1])
 196             square([20,20]);
 197         }
 198     }
 199   }
 200 }
 201
 202 module InterlockLobePlan(negative) {
 203   r = negative ? interlock_negative_rad : interlock_rad;
 204   ymir = negative ? 0 : 1;
 205
 206   dx = sqrt(3) * r;
 207   $fn= 80;
 208   translate([thehd[0], 0]){
 209     mirror([0,ymir]){
 210       circle(r=r);
 211       difference(){
 212         translate([-dx, -0.1])
 213           square([ dx*2, r/2 + 0.1 ]);
 214         for (xi = [-1, 1]) {
 215           translate([ xi*dx, r ])
 216             circle(r=r);
 217         }
 218       }
 219     }
 220   }
 221 }
 222
 223 module InterlockEdgePlan(negative, nlobes, length, dosquare=true) {
 224   for (lobei = [ 0 : nlobes-1 ]) {
 225     lobex = (length - thehd[0]*2) * (lobei ? lobei / (nlobes-1) : 0);
 226     translate([lobex, 0, 0]) {
 227       InterlockLobePlan(negative);
 228     }
 229   }
 230
 231   if (dosquare) {
 232     iadj = 0;
 233     slotshorter = negative ? -0.1 : interlock_fine_lenslop;
 234     mirror([0, negative])
 235       translate([slotshorter, iadj])
 236       square([length - slotshorter*2, interlock_fine + iadj*2]);
 237   }
 238 }
 239
 240 module InterlockEdge(left_cnr, right_cnr, negative=0, nlobes=2) {
 241   plusth = negative * 1.0;
 242   protr = interlock_fine + interlock_sq_adj;
 243
 244   z2 = -tile_th/2;
 245   z1 = -tile_th/2 - protr / interlock_fine_slope;
 246   z3 = -tile_th/2 + protr / interlock_fine_slope;
 247
 248   negsign = negative ? -1 : +1;
 249   yprotr = negsign * protr;
 250
 251   INREFFRAME(left_cnr, right_cnr) {
 252     for (vsect = [ // zs0            zs1      ys0,            ys1
 253                   [ -tile_th-plusth, plusth,  0,              0],
 254                   [ z1,              z2,      0, yprotr],
 255                   [ z2,              z3,      yprotr, 0],
 256                   ]) {
 257       zs0 = vsect[0];
 258       zs1 = vsect[1];
 259       zsd = zs1-zs0;
 260       ys0 = vsect[2];
 261       ys1 = vsect[3];
 262       ysd = ys1-ys0;
 263       sl = ysd/zsd;
 264       m = [ [ 1,0,   0,    0 ],
 265             [ 0,1, -sl, -ys0 + negsign*interlock_sq_adj ],
 266             [ 0,0,   1,  zs0 ],
 267             [ 0,0,   0,    1 ] ];
 268       multmatrix(m)
 269         linear_extrude(height=zsd, convexity=10)
 270         InterlockEdgePlan(negative, nlobes, length, !!ysd);
 271     }
 272   }
 273 }
 274
 275 function TestPiece_holes2corners(holes) =
 276   [ holes[0] + thehd_bl,
 277     holes[1] + thehd_br,
 278     holes[1] + thehd_tr,
 279     holes[0] + thehd_tl ];
 280
 281 module TestPiece1(){ ////toplevel
 282   holes = [ [-100, 0],
 283             [   0, 0]
 284             ];
 285   corners = TestPiece_holes2corners(holes);
 286   rcs = [corners[0], corners[1]];
 287   difference(){
 288     union(){
 289       TileBase(corners[0], corners[2]);
 290       Posts(holes);
 291       RoundEdge(corners[0], corners[1]);
 292       RoundEdge(corners[3], corners[0]);
 293     }
 294     InterlockEdge(corners[1], corners[2], 1, nlobes=1);
 295     RoundCornerCut(rcs);
 296   }
 297   RoundCornerAdd(rcs);
 298 }
 299
 300 module TestPiece2(){ ////toplevel
 301   holes = [ [   0, 0],
 302             [  50, 0]
 303             ];
 304   corners = TestPiece_holes2corners(holes);
 305   TileBase(corners[0], corners[2]);
 306   Posts(holes);
 307   RoundEdge(corners[0], corners[1]);
 308   InterlockEdge(corners[3], corners[0], 0, nlobes=1);
 309 }
 310
 311 module TestDemo(){ ////toplevel
 312   translate([ -thehd[0], 0 ])
 313     color("blue")
 314     TestPiece1();
 315   translate([ +thehd[0] + demo_slop, 0 ])
 316     TestPiece2();
 317 }
 318
 319 module Machine_Arm(){
 320   ysz = cutout_l_end_y_total;
 321   // assume the round end is arc of a circle
 322   chordlen = dist2d([0,0], [ cutout_l_end_y, cutout_l_end_curve ]);
 323   endrad = cutout_l_end_y / cutout_l_end_curve * chordlen;
 324
 325   translate([0,0,-30]) linear_extrude(height=60) {
 326     translate(tile01_tr + [0, (-cutout_tile01_y + cutout_tile11_y)/2]) {
 327       intersection(){
 328         translate([-100, -ysz/2])
 329           square([400, ysz]);
 330         translate([ endrad - cutout_tile11_x - cutout_l_end_x_slop, 0 ])
 331           circle(r=endrad, $fa=0.01,$fd=5);
 332       }
 333     }
 334   }
 335 }
 336
 337 module Machine(){
 338   Machine_Arm();
 339 }
 340
 341 function Rectangle_corners(c0, sz) =
 342   // returns the corners of a rectangle from c0 to c0+sz
 343   // if sz is positive, the corners are anticlockwise starting with c0
 344   [ c0 + [ 0,     0     ],
 345     c0 + [ sz[0], 0     ],
 346     c0 + [ sz[0], sz[1] ],
 347     c0 + [ 0,     sz[1] ] ];
 348
 349 function Rectangle_corners2posts(c) =
 350   [ c[0] + thehd_tr,
 351     c[1] + thehd_tl,
 352     c[2] + thehd_bl,
 353     c[3] + thehd_br ];
 354
 355 module Rectangle_TileBase(c) { TileBase(c[0], c[2]); }
 356
 357 function Posts_interpolate_one(c0,c1) = [c0, (c0+c1)/2, c1];
 358
 359 m4_dnl   R_EDGE(c,ix)
 360 m4_dnl        c is from Rectangle_corners and
 361 m4_dnl        ix is a corner number
 362 m4_dnl    expands to two comma-separated corners:
 363 m4_dnl    that denoted by ix, and the next one anticlockwise
 364 m4_define(`R_EDGE',`$1[$2],$1[(($2)+1)%4]')
 365
 366 module Tile02(){ ////toplevel
 367   sz = [100,170];
 368   c0 = -sz;
 369   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 370   posts = Rectangle_corners2posts(c);
 371   rcs = [R_EDGE(c,0)];
 372   difference(){
 373     union(){
 374       Rectangle_TileBase(c);
 375       Posts(posts);
 376       RoundEdge(R_EDGE(c,0));
 377       RoundEdge(R_EDGE(c,3));
 378       InterlockEdge(R_EDGE(c,2), 0);
 379     }
 380     InterlockEdge(R_EDGE(c,1), 1);
 381     RoundCornerCut(rcs);
 382   }
 383   RoundCornerAdd(rcs);
 384 }
 385
 386 module Tile12(){ ////toplevel
 387   sz = [100,250];
 388   c0 = [-sz[0], 0];
 389   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 390   posts = Rectangle_corners2posts(c);
 391   rcs = [R_EDGE(c,3)];
 392   difference(){
 393     union(){
 394       Rectangle_TileBase(c);
 395       Posts(posts);
 396       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
 397       RoundEdge(R_EDGE(c,3));
 398     }
 399     InterlockEdge(R_EDGE(c,0), 1);
 400     InterlockEdge(R_EDGE(c,1), 1);
 401     RoundCornerCut(rcs);
 402   }
 403   RoundCornerAdd(rcs);
 404 }
 405
 406 tile_01_11_cnr = [250, 0] + [-cutout_tile11_x, 0];
 407 tile_11_10_cnr = [250, 0] + [0, cutout_tile11_y];
 408
 409 module Tile11(){ ////toplevel
 410   sz = [250,250];
 411   c0 = [0,0];
 412   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 413   cnr_posts = Rectangle_corners2posts(c);
 414   posts = concat(
 415                  Posts_interpolate_one(cnr_posts[0],
 416                                        cnr_posts[1] - [cutout_tile11_x, 0]),
 417                  [ cnr_posts[1] + [0, cutout_tile11_y],
 418                    cnr_posts[2],
 419                    cnr_posts[3]
 420                    ]);
 421   difference(){
 422     union(){
 423       Rectangle_TileBase(c);
 424       Posts(posts);
 425       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
 426       InterlockEdge(R_EDGE(c,3));
 427     }
 428     Machine();
 429     InterlockEdge(c[0], tile_01_11_cnr, 1);
 430     InterlockEdge(tile_11_10_cnr, c[2], 1);
 431   }
 432 }
 433
 434 module Demo(){ ////toplevel
 435   translate(demo_slop*[-2,1]) color("blue") Tile12();
 436   translate(demo_slop*[-2,0]) color("red")  Tile02();
 437   translate(demo_slop*[-2,1]) color("orange") Tile11();
 438   %Machine();
 439 }
 440
 441 //TestPiece1();
 442 //TestPiece2();
 443 //Demo();